KR20160044361A - 진공 사출금형 - Google Patents

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KR20160044361A
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노동호
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(주)유원하이텍
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/34—Moulds having venting means

Abstract

본 발명은 전면에 오목부(11) 및 제1관통홀(12)이 형성된 제1금형(10); 이 제1금형(10)의 오목부(11)에 전후로 이동가능하게 장착되며, 전면에 제1성형홈(21) 및 제2관통홀(22)이 형성된 코어(20); 상기 제1금형(10)과 형합되며 형합되는 면에 상기 코어(20)의 제1성형홈(21)과 대응되는 제2성형홈(41)이 형성된 제2금형(30); 상기 제1금형(10) 또는 제2금형(30)에 연결되며, 제1금형(10)과 제2금형(30)이 형합되는 면에 잔류된 공기와 가스 및 수지주입으로 인해 새롭게 생성되는 가스를 외부로 배출시키는 진공펌프(50) 또는 진공밸브; 상기 제1금형(10)과 코어(20) 사이에 개재되며, 상기 제1금형(10)의 제1관통홀(12) 및 코어(20)의 제2관통홀(22)과 연통되도록 전후로 관통된 제3관통홀(61)이 형성된 탄성패드(60); 상기 제1금형(10)에 전후로 이동가능하게 설치되되 상기 제1금형(10)의 제1관통홀(12), 탄성패드(60)의 제3관통홀(61) 및 코어(20)의 제2관통홀(22)을 순차적으로 관통하는 이젝터핀(70); 및 상기 이젝터핀(70)을 전후진시키는 가동수단(80);을 포함하여 구성된 진공 사출금형이다.

Description

진공 사출금형{Vacuum injection mold}
본 발명은 진공 사출금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캐비티 내부로의 외부공기 유입을 차단하며 캐비티와 금형의 형합면에 잔류된 공기와 가스 뿐 아니라 수지주입으로 새롭게 생성되는 가스를 외부로 효과적으로 배출할 수 있도록 하고 수지의 흐름을 원활하게 하여 성형제품의 품질이 향상되는 진공 사출금형에 관한 것이다.
통상적인 합성수지 사출금형은 일면에 캐비티가 형성된 코어가 각각 고정되는 상부금형 및 하부금형이 형합되거나 서로 분리되도록 구성된다. 그리고 상부 또는 하부금형이 형합될 때 합성수지가 캐비티에 주입되어 제품이 성형되며, 하부금형에는 성형제품을 캐비티에서 취출하는 이젝터핀이 구비된다. 상기 이젝터핀은 하부금형과 코어에 각각 형성된 관통홀을 관통하여 제품을 밀어낸다.
그런데, 종래의 사출금형은 상부금형이 하부금형에서 완전히 분리되어 서로 이격된 상태에서 하부금형 상면에 안착되므로, 상부금형과 하부금형의 형합되는 면에 공기가 잔류할 뿐 아니라 전 성형과정에서 생성된 가스도 잔류되므로 성형과정에서 상기 잔류된 공기와 가스가 혼합되어 제품의 품질이 떨어지는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 성형과정에서 수지가 주입되면서 새롭게 가스가 생성되며 이 가스가 잔류된 공기 및 가스와 서로 뒤엉키면서 제품에 치명적인 불량을 초래하게 되는 문제가 있다.
한편, 상기 이젝터핀이 하부금형 및 코어의 관통홀을 관통하여 원활하게 이동되도록 하기 위해서는 상기 관통홀의 내경을 이젝터핀의 외경보다 크게 형성해야 하므로, 상기 관통홀과 이젝터핀 사이에 유격공간이 형성된다. 이에 따라, 미세하지만 외부공기가 상기 유격공간을 통해 캐비티 내부로 유입되어 상기 잔류된 공기와 가스, 새롭게 생성된 가스와 혼합되며 이로 인해 상기와 같이 제품의 불량을 초래하여 품질이 떨어지는 문제가 있다.
한국 공개실용신안공보 제20-1993-016190호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 캐비티 내부로의 외부공기 유입을 차단하며 캐비티와 금형의 형합면에 잔류된 공기와 가스 뿐 아니라 수지주입으로 새롭게 생성되는 가스를 외부로 효과적으로 배출할 수 있도록 하고 수지의 흐름을 원활하게 하여 성형제품의 품질이 향상되는 진공 사출금형을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 전면에 오목부(11)가 형성되며 이 오목부(11)의 바닥면을 전후로 관통하는 제1관통홀(12)이 형성된 제1금형(10); 상기 제1금형(10)의 오목부(11)에 전후로 이동가능하게 장착되며, 전면에 캐비티(1)를 형성하기 위한 제1성형홈(21)이 형성되고 상기 제1성형홈(21)의 바닥면을 전후로 관통하는 제2관통홀(22)이 형성된 코어(20); 상기 제1금형(10)과 형합되어 상기 캐비티(1)를 형성할 수 있도록 형합되는 면에 상기 코어(20)의 제1성형홈(21)과 대응되는 제2성형홈(41)이 형성된 제2금형(30); 상기 제1금형(10) 또는 제2금형(30)에 연결되며, 제1금형(10)과 제2금형(30)이 형합되는 면에 잔류된 공기와 가스 및 수지주입으로 새롭게 생성된 가스를 외부로 배출시키는 진공펌프(50) 또는 진공밸브; 상기 제1금형(10)과 코어(20) 사이에 개재되며, 상기 제1금형(10)의 제1관통홀(12) 및 코어(20)의 제2관통홀(22)과 연통되도록 전후로 관통된 제3관통홀(61)이 형성된 탄성패드(60); 상기 제1금형(10)에 전후로 이동가능하게 설치되되 상기 제1금형(10)의 제1관통홀(12), 탄성패드(60)의 제3관통홀(61) 및 코어(20)의 제2관통홀(22)을 순차적으로 관통하는 이젝터핀(70); 및 상기 이젝터핀(70)을 전후진시키는 가동수단(80);을 포함하여 구성되며, 상기 제1금형(10)과 제2금형(30)이 형합될 때 코어(20)가 제1금형(10)에서 후퇴되면서 탄성패드(60)를 가압함에 따라 탄성패드(60)가 눌려지면서 제3관통홀(61)의 내경이 축소되어 이젝터핀(70)과 상기 제1 및 제2관통홀(12,22)과의 유격공간이 밀봉되는 것을 특징으로 하는 진공 사출금형이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 코어(20)의 전면 또는 코어(20)와 접하는 제2금형(30)의 전면에 인출돌기(42)가 돌출 구비되고, 상기 제2금형(30)의 전면 또는 코어(20)의 전면에는 상기 인출돌기(42)가 끼워지는 인출홈(25)이 형성되며, 상기 제1금형(10)에는 오목부(11)의 내벽으로 돌출되는 스토퍼핀(90)이 구비되고, 상기 코어(20)의 측면에는 상기 스토퍼핀(90)이 삽입되되 스토퍼핀(90)의 직경보다 전후 내벽간의 간격이 더 크게 형성되는 걸림홈(23)이 형성되어, 상기 제2금형(30)이 제1금형(10)에서 분리될 때 상기 코어(20)가 인출돌기(42)에 의해 제2금형(30)에 이끌려 제1금형(10)의 전방으로 인출되되 상기 스토퍼핀(90)에 걸려지면서 인출이 제한되는 것을 특징으로 하는 진공 사출금형이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1금형(10) 또는 제2금형(30)의 형합되는 면에 캐비티(1)를 둘러싸도록 오링(27)이 구비되며, 상기 제1금형(10) 또는 제2금형(30)에는 오링(27) 내측에 상기 진공펌프(50) 또는 진공밸브가 연결되는 공기배출홀(24)이 형성된 것을 특징으로 하는 진공 사출금형이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 제1금형(10)과 코어(20) 사이에 탄성패드(60)를 개재하고 이 탄성패드(60)에 이젝터핀(70)이 관통하는 제3관통홀(61)을 형성함으로써, 제1 및 제2금형(10,30)의 형합과정에서 눌려진 탄성패드(60)의 제3관통홀(61)의 내경이 축소되면서 이젝터핀(70)과의 유격공간이 밀봉된다. 또한, 코어(20) 또는 제2금형(30)의 서로 접촉되는 전면 테두리에 오링(27)을 설치하고 이 오링(27)에 의해 밀봉된 내측에 상기 진공펌프(50) 등과 연통되는 공기배출홀(24)을 형성하여, 캐비티(1) 그리고 코어(20)와 제2금형(30)의 형합되는 면에 잔류된 공기와 가스 및 수지주입으로 새롭게 생성된 가스가 강제배출된다. 이에 따라, 사출성형과정에서 종래와 달리 캐비티(1)가 보다 완전하게 진공이 이루어지며 상기 진공펌프(50) 등에 의해 캐비티(1) 내부로 유입되는 수지가 보다 강하게 흡입되어 수지의 흐름이 보다 원활하게 이루어지므로 성형제품의 품질이 향상되며 이로 인해 소비자의 신뢰를 높일 수 있다.
그리고 제1금형(10)에서 제2금형(30)이 분리될 때, 제2금형(30)의 인출돌기(42) 또는 인출홈(25)이 코어(20)의 인출홈(25) 또는 인출돌기(42)에 끼워진 상태로 코어(20)를 끌어당겨 제1금형(10)에서 전방으로 인출함에 따라 상기와 같이 눌려진 탄성패드(60)가 탄성복원된다. 이에 따라, 상기 이젝트핀(70)과 제3관통홀(61)간에 다시 유격공간이 형성되므로 이젝트핀(70)의 작동이 원활하게 이루어져서 제품의 취출이 용이해진다. 이때, 상기 코어(20)는 제1금형(10)에 구비된 스토퍼핀(90)에 걸려 제1금형(10)에서 이탈되는 것이 방지된다. 이와 같이, 제품을 종래와 같이 용이하게 취출하면서도 캐비티(1) 그리고 코어(20)와 제2금형(30)의 형합되는 면을 효과적으로 진공상태로 만들 수 있어 성형과정에서 잔류공기, 외부공기 및 잔류가스와 수지주입으로 생성된 가스에 의한 제품불량률을 저하시켜 제품의 품질을 향상시킴으로써 소비자의 신뢰를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진공 사출금형의 일실시예를 도시한 측단면도
도 2는 상기 실시예의 금형을 분리시킨 상태를 보인 도면
도 3은 상기 실시예의 코어의 전면을 보인 평면도
도 4는 도 2에서 제1금형을 보인 측단면도
도 5는 도 1에서 제1금형을 보인 측단면도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진공 사출금형을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 진공 사출금형은 제1관통홀(12)이 전후로 관통된 제1금형(10)과, 이 제1금형(10)에 전후로 이동가능하게 장착되며 제1성형홈(21)이 형성되고 제1성형홈(21)의 바닥면을 전후로 관통하는 제2관통홀(22)이 형성된 코어(20)와, 상기 제1금형(10)과 형합되는 제2금형(30), 이 제2금형(30)의 전면에 장착되며 코어(20)의 제1성형홈(21)과 대응되는 제2성형홈(41)이 형성된 보조코어(40)와, 상기 제1금형(10) 또는 제2금형(30)에 연결된 진공펌프(50) 또는 진공밸브와, 상기 제1금형(10)과 코어(20) 사이에 개재된 탄성패드(60)와, 상기 제1금형(10)에 전후로 이동가능하게 설치되되 상기 제1금형(10)의 제1관통홀(12), 탄성패드(60), 코어(20)의 제2관통홀(22)을 순차적으로 관통하는 이젝터핀(70)과, 이 이젝터핀(70)을 전후진시키는 가동수단(80)을 포함하여 구성된다.
상기 제1금형(10)은 전면에 상기 코어(20)가 장착되는 오목부(11)가 형성되고 측면에 코어(20)가 전방으로 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼핀(90)이 구비된다. 그리고 제1금형(10)에는 오목부(11)의 바닥면을 전후로 관통하는 제1관통홀(12)이 형성된다.
상기 코어(20)는 제1금형(10)의 오목부(11)에 전후로 이동가능하게 장착된다. 즉, 코어(20)의 측면에 상기 스토퍼핀(90)이 삽입되는 걸림홈(23)이 형성되며, 이 걸림홈(23) 내벽의 전후 간격은 스토퍼핀(90)의 외경에 비해 크게 형성되어, 코어(20)가 제1금형(10)에서 전후로 이동가능할 수 있게 된다.
그리고 코어(20)의 전면에 하나 이상의 제1성형홈(21)이 형성되는데, 도시된 실시예에서는 복수개의 제1성형홈(21)이 형성된 것을 예시하였다. 또한, 코어(20)에는 제1성형홈(21)의 바닥면을 전후로 관통하는 제2관통홀(22)이 형성된다. 이때, 코어(20)가 제1금형(10)의 오목부(11)에 장착될 때, 상기 제2관통홀(22)은 제1금형(10)의 제1관통홀(12)과 연통되도록 구성된다.
한편, 코어(20)의 전면 테두리에는 제1성형홈(21)들을 전체적으로 감싸도록 오링(27)이 설치되며, 이 오링(27)의 내측에 위치한 코어(20)에는 다수의 공기배출홀(24)이 형성된다. 또한, 제1성형홈(21) 내벽에 보조공기배출홀(21a)이 형성된다. 그리고 한편, 코어(20)의 전면에는 인출돌기(42)가 돌출되거나 또는 상기 인출돌기(42)가 삽입되는 인출홈(25)이 형성되며, 상기 인출홈(25)에는 부시(26)가 설치된다.
상기 제2금형(30)은 제1금형(10)과 형합되는 것으로 전면에 오목부(31)가 형성되며, 이 오목부(31)에는 전면에 제2성형홈(41)이 형성된 보조코어(40)가 장착된다. 이때, 보조코어(40)가 제2금형(30)과 일체로 형성될 수도 있다. 그리고 제1금형(10)과 제2금형(30)이 형합될 때, 상기 보조코어(40)의 제2성형홈(41)과 코어(20)의 제1성형홈(21)에 의해 제품이 성형되는 캐비티(1)가 형성된다. 또한, 제2금형(30)은 전후로 이동가능하게 구비되며, 보조코어(40)의 전면에는 코어(20)의 인출돌기(42)가 끼워지는 인출홈(25)이 형성되거나 또는 코어(20)의 인출홈(25)에 끼워지는 인출돌기(42)가 돌출 형성되는데 상기 인출돌기(42)는 삼단고리가 사용될 수 있다.
이와 같이 구성된 제2금형(30)이 제1금형(10)에 형합될 때, 상기 인출돌기(42)가 인출홈(25)에 끼워지면서 코어(20)를 후방으로 가압하여 코어(20)가 후퇴된다. 또한, 제2금형(30)이 제1금형(10)에서 분리될 때, 인출홈(25)에 끼워진 인출돌기(42)가 부시(26)와 억지끼움된 상태이므로 코어(20)가 제2금형(30)의 이동에 의해 전방으로 끌려나간다. 이때, 코어(20)는 일정거리 전방으로 끌려나간 후 스토퍼핀(90)에 의해 전방으로 인출되는 것이 제한된다.
상기 진공펌프(50)는 코어(20)의 공기배출홀(24) 및 보조공기배출홀(21a)에 배관(51)으로 연결 설치되어 제1금형(10)과 제2금형(30)이 형합되는 면과 캐비티(1)내부에 잔류된 공기와 가스 뿐 아니라 다음 성형과정에서 수지주입으로 인해 새롭게 생성된 가스를 외부로 배출시킨다. 그리고 도시안된 노즐에서 분사되는 수지가 진공펌프(50)에 의해 캐비티(1) 내부로 보다 강하게 흡입되므로 즉, 수지흡입력이 향상되어 수지의 흐름이 원활해진다. 한편, 상기 진공펌프(50) 대신 센서를 이용한 진공밸브가 사용될 수도 있다.
상기 탄성패드(60)는 제1금형(10)과 코어(20) 사이에 개재되는데 도시된 실시예에서와 같이 제1금형(10)의 오목부(11)의 바닥면에 배치된다. 이때, 상기한 바와 같이 코어(20)는 인출돌기(42)에 의해 제1금형(10)에서 약간 전방으로 돌출된 상태이며, 이 경우 탄성패드(60)는 탄성복원된 상태이다. 이에 따라, 제1금형(10)이 제2금형(30)과 형합될 때 코어(20)가 제1금형(10)에서 후퇴되면서 탄성패드(60)를 탄성가압하게 된다. 한편, 탄성패드(60)에는 제1금형(10)의 제1관통홀(12) 및 코어(20)의 제2관통홀(22)과 연통되는 제3관통홀(61)이 형성된다.
상기 이젝터핀(70)은 제1금형(10)의 제1관통홀(12), 탄성패드(60)의 제3관통홀(61) 및 코어(20)의 제2관통홀(22)을 순차적으로 관통하여 캐비티(1) 내부의 성형제품을 밀어내는 것으로, 제1금형(10)의 후방에 위치한 가동수단(80)에 의해 전후로 이동가능하게 설치된다. 이때, 이젝터핀(70)의 외경은 상기 제1 내지 제3관통홀(12,22,61)의 내경보다 작게 형성되어 이젝터핀(70)이 보다 원활하게 전후진될 수 있도록 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 진공 사출금형을 이용하여 제품을 사출할 때, 먼저 제1금형(10)과 제2금형(30)을 형합하면 코어(20)가 후퇴하면서 탄성패드(60)를 탄성가압한다. 이때, 도 1에서와 같이, 탄성패드(60)가 눌리면서 제3관통홀(61)의 직경이 축소되며, 이에 따라 이젝터핀(70)과 상기 제1 내지 제3관통홀(12,22,61) 간의 유격공간을 밀봉하게 된다. 또한, 제1금형(10)과 제2금형(30)의 형합되는 면에는 오링(27)에 의해 캐비티(1)를 포함하는 일정면적이 밀봉된다. 그리고 수지가 캐비티(1) 내부로 도시안된 노즐을 통해 주입되면서 사출성형이 이루어진다. 이때, 상기 밀봉된 일정면적과 캐비티(1) 내부에 잔류된 공기와 가스 및 새롭게 생성된 가스는 진공펌프(50)에 의해 강제배출되므로, 사출과정에서 상기 공기와 가스로 인한 성형품의 불량이 방지된다. 또한, 상기한 바와 같이 진공펌프(50) 등에 의해 수지를 캐비티(1)로 흡입하므로 수지의 흐름이 원활해져서 제품의 품질이 향상된다.
성형이 완료된 후, 제2금형(30)을 제1금형(10)에서 분리시킬 때, 코어(20)가 인출돌기(42)에 의해 끌려 제1금형(10)에서 전방으로 약간 밀려남에 따라 탄성패드(60)가 탄성복원되어 제3관통홀(61)의 내경이 원상복귀되므로 이젝터핀(70)과 제3관통홀(61)간의 유격이 다시 형성되어 이젝터핀(70)이 원활하게 전후진될 수 있으므로 취출이 용이해진다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (3)

  1. 전면에 오목부(11)가 형성되며 이 오목부(11)의 바닥면을 전후로 관통하는 제1관통홀(12)이 형성된 제1금형(10);
    상기 제1금형(10)의 오목부(11)에 전후로 이동가능하게 장착되며, 전면에 캐비티(1)를 형성하기 위한 제1성형홈(21)이 형성되고 상기 제1성형홈(21)의 바닥면을 전후로 관통하는 제2관통홀(22)이 형성된 코어(20);
    상기 제1금형(10)과 형합되어 상기 캐비티(1)를 형성할 수 있도록 형합되는 면에 상기 코어(20)의 제1성형홈(21)과 대응되는 제2성형홈(41)이 형성된 제2금형(30);
    상기 제1금형(10) 또는 제2금형(30)에 연결되며, 제1금형(10)과 제2금형(30)이 형합되는 면에 잔류된 공기와 가스 및 수지주입으로 인해 새롭게 생성되는 가스를 외부로 배출시키는 진공펌프(50) 또는 진공밸브;
    상기 제1금형(10)과 코어(20) 사이에 개재되며, 상기 제1금형(10)의 제1관통홀(12) 및 코어(20)의 제2관통홀(22)과 연통되도록 전후로 관통된 제3관통홀(61)이 형성된 탄성패드(60);
    상기 제1금형(10)에 전후로 이동가능하게 설치되되 상기 제1금형(10)의 제1관통홀(12), 탄성패드(60)의 제3관통홀(61) 및 코어(20)의 제2관통홀(22)을 순차적으로 관통하는 이젝터핀(70); 및
    상기 이젝터핀(70)을 전후진시키는 가동수단(80);을 포함하여 구성되며,
    상기 제1금형(10)과 제2금형(30)이 형합될 때 코어(20)가 제1금형(10)에서 후퇴되면서 탄성패드(60)를 가압함에 따라 탄성패드(60)가 눌려지면서 제3관통홀(61)의 내경이 축소되어 이젝터핀(70)과 상기 제1 및 제2관통홀(12,22)과의 유격공간이 밀봉되는 것을 특징으로 하는 진공 사출금형.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코어(20)의 전면 또는 코어(20)와 접하는 제2금형(30)의 전면에 인출돌기(42)가 돌출 구비되고, 상기 제2금형(30)의 전면 또는 코어(20)의 전면에는 상기 인출돌기(42)가 끼워지는 인출홈(25)이 형성되며, 상기 제1금형(10)에는 오목부(11)의 내벽으로 돌출되는 스토퍼핀(90)이 구비되고, 상기 코어(20)의 측면에는 상기 스토퍼핀(90)이 삽입되되 스토퍼핀(90)의 직경보다 전후 내벽간의 간격이 더 크게 형성되는 걸림홈(23)이 형성되어, 상기 제2금형(30)이 제1금형(10)에서 분리될 때 상기 코어(20)가 인출돌기(42)에 의해 제2금형(30)에 이끌려 제1금형(10)의 전방으로 인출되되 상기 스토퍼핀(90)에 걸려지면서 인출이 제한되는 것을 특징으로 하는 진공 사출금형.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1금형(10) 또는 제2금형(30)의 형합되는 면에 캐비티(1)를 둘러싸도록 오링(27)이 구비되며, 상기 제1금형(10) 또는 제2금형(30)에는 오링(27) 내측에 상기 진공펌프(50) 또는 진공밸브가 연결되는 공기배출홀(24)이 형성된 것을 특징으로 하는 진공 사출금형.
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